沪科版九年级物理 第十三章 专题一：效率问题的相关计算练习

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专题一：效率问题的相关计算1.（2019云南中考）太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2，1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J。若阳光照射该热水器5h，可以使质量为80kg的水温度升高30℃。求：[c水=4.2×103J/（kg·℃），q干木柴=1.2×107J/kg]（1）水吸收的热量；（2）若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，需要完全燃烧多少干木柴（假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收）？（3）该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点。解：（1）水吸收的热量：Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/（kg·℃）×80kg×30℃=1.008×107J（2）Q放=Q吸=1.008×107J需要完全燃烧干木柴的质量：m干木柴==0.84kg（3）太阳能热水器接收的太阳能：W总=5h×2m2×2.52×106J/（m2·h）=2.52×107J太阳能热水器的效率：η==40%开发利用太阳能的优点：节能、环保等。 2.（2022 锦州中考）如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W（航空燃油的热值为4×107J/kg）。求：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？（2）飞机在航行过程中受到的阻力是多少？（3）发动机的效率是多少？解：（1）燃油完全燃烧放出的热量：Q放=qm=4×107J/kg×1350kg=5.4×1010J（2）飞机匀速航行的速度：v=270km/h=75m/s飞机航行过程中受到的牵引力：F==3×105N飞机航行过程中受到的阻力：f=F=3×105N（3）飞机发动机做的功：W=Pt=2.25×107W×20×60s=2.7×1010J发动机的效率：η==50%